一种基于激光加工微型石英音叉的气体检测系统及方法技术方案

本发明专利技术属于气体检测技术领域，且公开了一种基于激光加工微型石英音叉的气体检测系统，包括支撑箱，所述支撑箱的正面固定安装有排水管，所述排水管与所述支撑箱的内部相连通

【技术实现步骤摘要】
一种基于激光加工微型石英音叉的气体检测系统及方法


[0001]本专利技术属于气体检测
，具体是一种基于激光加工微型石英音叉的气体检测系统及方法
。

技术介绍

[0002]痕量气体检测在环境检测
、
生物医学和燃烧诊断等领域具有十分重要的意义
。
目前，可调谐二极管激光吸收光谱
(TDLAS)
已被广泛应用于各种痕量气体检测
。
随着石英增强光声光谱
(QEPAS)
的提出，石英音叉
(QTF)
首次被引入到基于激光光谱的痕量气体检测系统中
。
但是，
QEPAS
是一种接触式测量方法，当检测中存在酸性或腐蚀性气体时，
QTF
会因长期暴露而受到腐蚀，从而降低其使用寿命
。
近年来，光致热弹光谱
(LITES)
被广泛应用于各种气体检测，其中
QTF
在该技术中充当探测器
。
激光被目标气体吸收后，照射到
QTF
表面，由于石英材料的吸收，激光能量转化为热能，导致
QTF
的热弹性膨胀
。
周期性的热弹信号使
QTF
产生机械运动，当其频率与谐振频率一致时，使得机械运动增强
。
根据压电效应，产生含有气体浓度信息的电信号
。
同时，该技术是一种非接触式测量方法，可检测酸性或腐蚀性气体，至今为止，
LITES
已被用于检测多种气体
。
[0003]公开号为
CN112881298A
的中国专利技术专利，公开了一种基于聚合物薄膜石英音叉的气体检测系统，所述检测系统包括赫里奥特气体池
、
分布式反馈激光器
、
涂覆有聚合物薄膜的石英音叉探测装置以及信号采集处理系统
。
该专利技术基于光热光谱技术，使用石英音叉作为传感器，通过激光束照射在音叉臂表面产生的热弹性形变引起石英音叉的机械振动，根据石英音叉的压电效应将机械振动转化为电信号进行采集并处理
。
该专利技术将高分子聚合物涂覆于石英音叉臂表面制成薄膜，以增大普通音叉表面的热膨胀系数，增强气体检测的灵敏度
、
信噪比
(SNR)
及最小检出限等参数
。
[0004]上述现有技术中通过石英音叉的气体检测过程中对石英音叉进行固定，并与赫里奥特气体池
、
聚焦透镜保持水平，才能保证激光精准对石英音叉进行加工，但由于现有石英音叉的大小及形状各不相同，在对不同石英音叉加工过程中，则需要音叉的高度进行调节，现有音叉固定大多采用人工手动调节，人工调节误差较大，从而影响音叉加工的效果；因此现提出一种基于激光加工微型石英音叉的气体检测系统及方法
。

技术实现思路

[0005]为解决上述
技术介绍
中提出的问题，本专利技术提供了一种基于激光加工微型石英音叉的气体检测系统及方法，解决了现有石英音叉的大小及形状各不相同，在对不同石英音叉加工过程中，则需要音叉的高度进行调节，现有音叉固定大多采用人工手动调节，人工调节误差较大，从而影响音叉加工的效果的问题
。
[0006]为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种基于激光加工微型石英音叉的气体检测系统，包括支撑箱，所述支撑箱的正面固定安装有排水管，所述排水管与所述支撑箱的内部相连通，所述支撑箱的内部活动安装有水平组件，所述水平组件内部的左右两端
分别活动卡接有传动组件，两个所述传动组件的内部分别活动安装有排水组件，两个所述传动组件的一侧分别固定安装有连接组件，两个所述连接组件的一侧分别铰接有夹持组件，所述水平组件内部的中部固定安装有承接组件；
[0007]所述水平组件包括有活动安装于所述支撑箱内部的承接架，所述承接架的外部与所述支撑箱的内壁相接触，所述承接架顶部的左右两端分别固定安装有连接块，两个所述连接块的一侧分别固定安装有防护罩，所述承接架的底部固定安装有第三漂浮板
。
[0008]优选地，所述承接组件包括有活动安装于所述承接架内壁前后两侧的第一伸缩杆，两个所述第一伸缩杆之间活动安装有第一连接块，所述第一连接块的中部固定安装有第一支撑杆，所述第一支撑杆的底部固定安装有第一稳定块，所述第一支撑杆的顶部固定安装有承接板，所述第一支撑杆的外部固定安装有第一漂浮板
。
[0009]优选地，所述第一漂浮板位于所述第一连接块与所述第一稳定块之间，所述第一漂浮板由橡胶材质制成，两个所述第一伸缩杆的两端分别呈球状，两个所述第一伸缩杆的一端与所述第一连接块的两侧活动安装，两个所述第一伸缩杆的另一端分别与所述承接架内壁的前后两端活动安装
。
[0010]优选地，所述传动组件包括有活动安装于所述承接架内部前后两端的滑动块，两个所述滑动块的一侧分别活动卡接有第二伸缩杆，两个所述第二伸缩杆的一端分别活动卡接有第二传动块，所述第二传动块的中部固定安装有第二支撑杆，所述第二支撑杆的底部固定安装第二稳定块，所述第二支撑杆的外部固定安装有第二漂浮板，所述第二稳定块的一侧固定安装有波纹管，所述波纹管的顶部固定安装有阀门，所述第二漂浮板与所述第三漂浮板保持水平
。
[0011]优选地，所述承接架内壁的前后两侧分别开设有矩形槽，两个所述滑动块分别活动卡接于所述矩形槽内部，所述波纹管的中部呈波纹状，所述第二漂浮板由橡胶材质制成，所述传动组件以支撑箱为中轴左右对称
。
[0012]优选地，所述连接组件包括有固定安装于所述第二支撑杆一侧的固定杆，所述固定杆内部的前后两端分别活动安装有活动块，两个所述活动块的一侧固定安装有活动杆，两个所述活动块的另一侧分别固定安装有第三弹簧
。
[0013]优选地，所述固定杆内部的前后两端分别开设有滑动槽，两个所述第三弹簧与两个所述活动块分别位于所述滑动槽内部
。
[0014]优选地，所述夹持组件包括有铰接于两个所述活动杆一端的第一传动块，所述第一传动块的前后两端分别活动套接有连接杆，两个所述连接杆的外部分别固定套接有第一弹簧，两个所述连接杆的一侧分别固定安装有夹持板，两个所述连接杆的另一侧分别固定安装有连接管，两个所述连接管的另一端与所述固定杆的中部固定连接，所述第一传动块的数量为四个，四个所述第一传动块依次铰接
。
[0015]优选地，所述排水组件包括有活动套接于所述第二支撑杆内部的传动杆，所述传动杆的顶部固定安装有挡板，所述传动杆的底部固定安装有密封板，所述密封板的顶部固定安装有第二弹簧，所述第二稳定块的底部开设有排水孔
。
[0016]本专利技术还提供了一种基于激光加工微型石英音叉气体的检测方法，所述基于激光加工微型石英音叉气体的检测方法具体步骤如下，
[0017]S1、
首先将两个波纹管与水泵对接，通过水泵分别向两本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种基于激光加工微型石英音叉的气体检测系统，包括支撑箱
(1)
，其特征在于：所述支撑箱
(1)
的正面固定安装有排水管
(2)
，所述排水管
(2)
与所述支撑箱
(1)
的内部相连通，所述支撑箱
(1)
的内部活动安装有水平组件
(8)
，所述水平组件
(8)
内部的左右两端分别活动卡接有传动组件
(6)
，两个所述传动组件
(6)
的内部分别活动安装有排水组件
(5)
，两个所述传动组件
(6)
的一侧分别固定安装有连接组件
(7)
，两个所述连接组件
(7)
的一侧分别铰接有夹持组件
(4)
，所述水平组件
(8)
内部的中部固定安装有承接组件
(3)
；所述水平组件
(8)
包括有活动安装于所述支撑箱
(1)
内部的承接架
(801)
，所述承接架
(801)
的外部与所述支撑箱
(1)
的内壁相接触，所述承接架
(801)
顶部的左右两端分别固定安装有连接块
(803)
，两个所述连接块
(803)
的一侧分别固定安装有防护罩
(804)
，所述承接架
(801)
的底部固定安装有第三漂浮板
(802)。2.
根据权利要求1所述的基于激光加工微型石英音叉的气体检测系统，其特征在于：所述承接组件
(3)
包括有活动安装于所述承接架
(801)
内壁前后两侧的第一伸缩杆
(305)
，两个所述第一伸缩杆
(305)
之间活动安装有第一连接块
(303)
，所述第一连接块
(303)
的中部固定安装有第一支撑杆
(306)
，所述第一支撑杆
(306)
的底部固定安装有第一稳定块
(301)
，所述第一支撑杆
(306)
的顶部固定安装有承接板
(304)
，所述第一支撑杆
(306)
的外部固定安装有第一漂浮板
(302)。3.
根据权利要求2所述的基于激光加工微型石英音叉的气体检测系统，其特征在于：所述第一漂浮板
(302)
位于所述第一连接块
(303)
与所述第一稳定块
(301)
之间，所述第一漂浮板
(302)
由橡胶材质制成，两个所述第一伸缩杆
(305)
的两端分别呈球状，两个所述第一伸缩杆
(305)
的一端与所述第一连接块
(303)
的两侧活动安装，两个所述第一伸缩杆
(305)
的另一端分别与所述承接架
(801)
内壁的前后两端活动安装
。4.
根据权利要求2所述的基于激光加工微型石英音叉的气体检测系统，其特征在于：所述传动组件
(6)
包括有活动安装于所述承接架
(801)
内部前后两端的滑动块
(602)
，两个所述滑动块
(602)
的一侧分别活动卡接有第二伸缩杆
(608)
，两个所述第二伸缩杆
(608)
的一端分别活动卡接有第二传动块
(607)
，所述第二传动块
(607)
的中部固定安装有第二支撑杆
(601)
，所述第二支撑杆
(601)
的底部固定安装第二稳定块
(605)
，所述第二支撑杆
(601)
的外部固定安装有第二漂浮板
(606)
，所述第二稳定块
(605)
的一侧固定安装有波纹管
(604)
，所述波纹管
(604)
的顶部固定安装有阀门
(603)
，所述第二漂浮板
(606)
与所述第三漂浮板
(802)
保持水平
。5.
根据权利要求4所述的基于激光加工微型石英音叉的气体检测系统，其特征在于：所述承接架
(801)
内壁的前后两侧分别开设有矩形槽，两个所述滑动块
(602)
分别活动卡接于所述矩形槽内部，所述波纹管
(604)
的中部呈波纹状，所述第二漂浮板
(606)
由橡胶材质制成，所述传动组件
(6)
以支撑箱
(1)
为中轴左右对称
。6.
根据权利要求4所述的基于激光加工微型石英音叉的气体检测系统，其特征在于：所述连接组件
(7)
包括有固定安装于所述第二支撑杆
(601)
一侧的固定杆
(701)
，所述固定杆
(701)
内部的前后两端分别活动安装有活动块
(704)
，两个所述活动块
(704)
的一侧固定安装有活动杆
(702)
，两个所述活动块
(704)
的另一侧分别固定安装有第三弹簧
(703)。7.
根据权利要求6所述的基于激光加工微型石英音叉的气体检测系统，其特征在于：所述固定杆
(701)
内部的前后两端分别开设有滑动槽，两个所述第三弹簧
(703)
与两个所述活
动块
(704)
分别位于所述滑动槽内部
。8.
根据权利要求6所述的基于激光加工微型石英音叉的气体检测系统，其特征在于：所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：梁文清，袁磊，杨阳，王志杰，石旭，张博文，康梦溪，姚丹，庞华，陈瑜，赵文君，
申请(专利权)人：河北金锁安防工程股份有限公司，
类型：发明
国别省市：